A forrás- és az olvadáspont meghatározása

Az előadások a következő témára: "A forrás- és az olvadáspont meghatározása"— Előadás másolata:

1 A forrás- és az olvadáspont meghatározása
A hőmérséklet mérése A forrás- és az olvadáspont meghatározása WIM Werke

2 A hőmérséklet fogalma Az anyagok egyik jellemzője, ún. állapothatározó. Az anyagot felépítő részecskék átlagos mozgási energiájával kapcsolatos mennyiség. WIM Werke

3 A hőmérséklet ún. kiegyenlítődő mennyiség.
Ha van két, különböző hőmérsékletű test, akkor megindul közöttük a hőáramlás, és tart mindaddig, míg hőmérsékletük ki nem egyenlítődik. E (hő) hőegyensúly WIM Werke

4 Az SI rendszerben a hőmérséklet az egyik alapmennyiség Jele:
Mértékegysége: Nem SI-mértékegysége, de korlátozás nélkül használható a °C (celsius fok). A °C-ban megadott hőmérséklet jele: T K kelvin t WIM Werke

5 Hőmérsékleti skálák a) celsius-skála
b) a) celsius-skála b) kelvin-skála (abszolút hőmérsékleti skála) a két skála beosztása azonos: 373 K 100 °C 273 K 0 °C ΔT = Δt abszolút 0 fok - 273,15 °C 0 K WIM Werke

6 A hőmérséklet átszámítása
Celsius fokról kelvin fokra: T = ({t} °C + 273,15) K Kelvin fokról celsius fokra: t = ({T} K – 273,15) °C pl.: hány kelvin foknak felel meg 25 °C? T = ,15 = 298,15 K WIM Werke

7 A hőmérséklet mérése Eszközei a hőmérők.
A hőmérséklet változásával sokféle anyagi jellemző változhat, pl. térfogat, szín, elektromos potenciál, stb. A leggyakoribb hőmérők a folyadékok térfogatváltozásán alapulnak – hőtágulás. Ezek a folyadékhőmérők. WIM Werke

8 A hőmérők sokfélesége:
WIM Werke

9 A folyadékhőmérők Egy zárt csőben gyorsan táguló folyadék hőtágulása arányos a hőmérséklet változásával. A folyadék sokféle lehet, a méréshatár függvényében. A leggyakoribbak: higany, amil-alkohol, toluol, stb. Hőegyensúly! WIM Werke

10 A hőmérséklet mérésének célja
Vannak olyan fizikai jellemzők, melyek az anyagi minőségtől függenek, egy adott anyagnál szigorúan állandó értékek! pl.: sűrűség, forráspont, olvadáspont, stb. Így felhasználhatók: - tiszta anyagok azonosítására - anyagok tisztasági fokának meghatározására WIM Werke

11 Halmazállapot-változások
Az olvadás- és forráspont mérése halmazállapot-változáson alapul Ilyenkor az anyaggal energiát (hőt) közlünk – melegítés útján Közben kémiai változás nem történhet! A közölt hő a halmazon belüli kötések felszakítására fordítódik, és megemeli az anyag belső energiáját is. WIM Werke

12 Hőközlés A hőközlés lehet közvetlen vagy közvetett.
Közvetett hőközlés során ún. fürdőket alkalmazunk. A fürdő az a közeg, amelyet melegítünk, és amely átadja energiáját a melegítendő anyagnak. A fürdő halmazállapota és anyagi minősége alapján csoportosíthatjuk őket, így pl. lehet: légfürdő, vízfürdő, olajfürdő, sófürdő, fémfürdő, stb. WIM Werke

13 Az olvadás jelensége Olvadáspont: az a hőmérséklet, amelyen a szilárd, kristályos anyag olvadni kezd (állandó nyomáson) A hőmérséklet mindaddig ezen az értéken marad, míg teljes tömegében meg nem olvadt az anyag. Olvadás során térfogatváltozás történik. A legtöbb anyagnál a térfogat nő. Kivétel pl. a víz, melynek térfogata csökken. WIM Werke

14 Az olvadáspont jellemzői
Értéke függ: - anyagi minőségtől - nyomástól, mégpedig: ha a V nő olvadáskor -> nő az op is ha a V csökken -> csökken az op is Minden p értékhez adott T olvadáspont tartozik Pl.: a jég a nyomás növelésével megolvad, és térfogata így kisebb lesz WIM Werke

15 Olvadáspont meghatározása:
digitális készülékek Thiele-készülék WIM Werke

16 A párolgás jelensége zárt tér kondenzáció folyadékgőz párolgás
telített gőz folyadék amikor a két folyamatra igaz: vpárolgás = vkondenzáció tenzió beáll az egyensúly WIM Werke

17 A tenzió és a forráspont
Tenzió: a telített gőz nyomása A tenzió értéke függ a hőmérséklettől és az anyagi minőségtől. Ha nő a hőmérséklet, nő a tenzió is. Ha melegítjük a folyadékot, egyre nagyobb lesz a párolgás mértéke, így egyre nagyobb a gőznyomás is. Amikor a tenzió értéke eléri a külső légnyomás értékét, bekövetkezik a forrás. WIM Werke

18 A forráspont Forráspont: az a hőmérséklet, amelyen a tenzió értéke eléri a külső légnyomás értékét. A folyadék hőmérséklete mindaddig a forrásponton marad, míg teljes tömegében el nem párolog. Értéke függ: - külső nyomástól - anyagi minőségtől Anyagi állandó – az anyag tisztaságára is utal WIM Werke

19 A forráspont mérése: digitális műszerek: ún. gömbi módszer WIM Werke

20 A hőmérsékletmérés szabályai
a hőmérsékletmérő eszköz és a mérendő test hőegyensúlyban kell legyen a parallaxishiba elkerülése miatt szemmagasságban kell leolvasni a hőmérőt a hőmérőt mindig függőleges állapotban kell tartani akkor mutat helyes értéket a hőmérő, ha a hőmérőben lévő folyadék teljes mennyisége belemerül a mérendő folyadékba WIM Werke